方洲：為返回艙造“外衣”的人

張君燕

2021年9月17日，神舟十二號載人飛船從中國空間站榮耀歸來，圓滿完成了載人飛行任務。其實，比起發射，返回之路更為驚心動魄。尤其是當返回艙從400千米左右的太空軌道進入大氣層后，會以數千米每秒的速度與大氣層發生摩擦，形成近2000℃的高溫。

那么，宇航員如何能在近2000℃的高溫中“極限生存”呢？

原來，宇航員靠的是返回艙表面特殊的防熱材料，設計師將之稱為“防熱外套”，它能阻隔高溫進入艙內，保證艙內空氣溫度維持在20℃左右。雖然只有薄薄一層，卻是保護航天員生命名副其實的“防火墻”，而防熱結構研制工程師方洲就是協助完成這項奇跡的科學家之一。

方洲小時候曾做過很多次相同的夢，他夢見自己是宇航員，坐在飛船里面，飛船在返回過程中，外邊那些紅的、白的，一片一片的碎片不斷從眼前閃過。“從內心深處來說，我對這種航天的大工程還是很有情懷的。”方洲深情地說。后來，當方洲正式成為一名航天工程師，他決心要做出完美的返回艙“外衣”，實現自己兒時的夢想，更重要的是保護航天員的生命，完成自己責任重大的使命。

“可能很多人對返回艙外近2000℃的高溫沒有具體概念。舉個例子，我們家里用的燃氣灶表面的火焰溫度大概在600℃～700℃，火山的巖漿噴發的溫度大概在1000℃左右。而飛船面臨的溫度是它們的兩三倍，而且整個過程要持續9分鐘，一般情況下的材料是難以抵抗的。這是一個巨大的挑戰。”方洲介紹道。

在研制初期，方洲和團隊成員會開展大量的試驗，從而確保所用的材料達到最優的性能。方洲指著一種防熱材料的編號問：“你知道這個H88（防熱材料牌號）的編號是什么意思嗎？”見人們不解地搖頭，方洲告訴大家，這個材料牌號的編號就代表了它的試驗次數，前面的英文字母代表從A到H，后面的數字代表從1到88，也就是說，這種材料經過了近900次試驗。在投入使用之前，已經有很多材料“犧牲”。

有一次，在對嫦娥五號的材料進行燒蝕試驗的時候，表面的碳層出現了一個小坑，這個小坑會像水坑積水一樣把迎面而來的熱流聚集起來，使得材料表面的溫度偏高。一旦飛行中出現了特別嚴重的坑，就很可能導致任務失敗。當這個問題發生后，團隊成員立即放下了手頭的工作，開始全身心地投入新的試驗中，排計劃、做試驗、總結，這樣一輪一輪連續不斷地進行著。

現在，神舟十二號順利返回，方洲和團隊成員們的心放了下來，但他們的工作沒有停下。他們要對飛船防熱層進行取樣分析，因為它是經歷過真實飛行環境的，這種飛行數據對科學家們來說非常珍貴。

接下來，方洲和團隊成員們還要研制新型的深空探測用的防熱材料。相對神舟飛船來說，深空探測的飛船會面臨更大的高低溫突變的溫度、更長時間的空間輻射。“這將是一個更大的挑戰，但我們毫不懼怕。我們最大的期待就是以后飛得更遠的飛船，能穿著我們的‘防熱服’，見到更多的星星，在更深的宇宙間遨游，然后安全返回地球。”方洲笑著，眼神中滿是堅定。

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